一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提供了一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺，移動平臺由前、后兩部分模塊以鉸接方式組合而成，機身左右各裝有三個等直徑輪，前輪裝于前部，中輪與后輪裝于后部，其中前、中輪為履帶導(dǎo)輪，后輪為平臺行走驅(qū)動輪。平臺利用步進電機驅(qū)動前部在機身縱向平面繞鉸接點轉(zhuǎn)動，前、中、后三輪相對位置改變，調(diào)節(jié)履帶形狀結(jié)構(gòu)。本實用新型專利技術(shù)的優(yōu)點是：1.平臺基于變結(jié)構(gòu)履帶，通過性增強。2.無線控制方式，適用于狹窄空間。3.電路功耗低，連續(xù)工作時間長。4.步進電機控制精確，準(zhǔn)確調(diào)整履帶形狀。5.驅(qū)動能力強，可基于平臺加裝附加設(shè)備6.無線模塊數(shù)據(jù)傳輸可靠，增加了平臺可靠性。

A wireless control mobile platform based on variable structure crawler

The utility model provides a wireless control mobile platform based on variable structure crawler, mobile platform consists of front and rear two modules hingedly assembled around the fuselage, each with three equal diameter wheels, the front wheel is installed on the front and rear wheels mounted on the wheel, in the rear of the wheel track, guide wheel as a platform, rear wheel walking driving wheel. The platform uses the stepping motor to drive the front part to turn around the hinge point in the longitudinal plane of the fuselage, and changes the relative position of the front, middle and rear three wheels, and regulates the shape of the track. The advantage of the utility model is that the 1. platform is based on a variable structure caterpillar, and is enhanced by sex. 2. wireless control mode, suitable for narrow space. The 3. circuit has low power consumption and long continuous working time. The 4. step motor is precisely controlled and accurately adjusted the shape of the track. 5. drive power is strong, can be based on the platform adding additional equipment 6. wireless module data transmission reliable, increase the reliability of the platform.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺
本技術(shù)涉及履帶移動平臺
，尤其涉及一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺。
技術(shù)介紹
在災(zāi)難救援、軍事反恐中，小型移動平臺可搭載傳感器、機械臂等裝置協(xié)助人員進行危險地域搜救、排爆等任務(wù)，在復(fù)雜的地形環(huán)境下，移動的平臺的通過性至關(guān)重要。目前，國內(nèi)外移動平臺常見的移動方式有：輪式、履帶式、輪履復(fù)合式、仿生機械腿式等。輪式移動平臺是傳統(tǒng)移動方式，優(yōu)點在于速度快，機動性好，控制相對簡單，適用于平整路面，在地形復(fù)雜的災(zāi)難救援，軍事等領(lǐng)域應(yīng)用較少。履帶式移動平臺對地壓強小，在松軟與泥濘地面不易下陷，越野性能好，爬坡、跨越壕溝等性能優(yōu)于輪式移動平臺，目前已在軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。輪履復(fù)合結(jié)構(gòu)結(jié)合了輪式平臺高機動性和履帶式平臺的良好越障性能，通過機械結(jié)構(gòu)和電機驅(qū)動，可在輪式和履帶式間進行切換。仿生機械腿式移動方式機動靈活，可模仿動物行走方式，在地形復(fù)雜環(huán)境擁有很強的適應(yīng)性，該方式控制系統(tǒng)復(fù)雜，且應(yīng)用在小型移動平臺行進速度較小，適用于地面環(huán)境復(fù)雜和低速條件。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于優(yōu)化履帶固定式移動平臺，進一步提升履帶式移動平臺的地形適應(yīng)性和通過能力，從而提出一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺。為實現(xiàn)本技術(shù)的目的，本技術(shù)提供了一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺，所述移動平臺包括以鉸接方式連接的平臺機身前部2和平臺機身后部3，所述平臺機身左右各裝有三個等直徑輪，裝于平臺機身前部2的前輪4、平臺機身后部3的中輪5和后輪6；所述前輪4、中輪5為履帶導(dǎo)輪，后輪6為平臺行走驅(qū)動輪，所述前輪4、中輪5、后輪6通過履帶7連接；設(shè)置在平臺機身后部3的步進電機12驅(qū)動平臺機身前部2在平臺機身縱向平面繞鉸接點轉(zhuǎn)動，前、中、后三輪相對位置改變，調(diào)節(jié)履帶形狀結(jié)構(gòu)；設(shè)置在平臺機身后部3的直流電機11驅(qū)動后輪6轉(zhuǎn)動。其中，所述平臺機身后部3設(shè)置有電源8、單片機9、驅(qū)動模塊10，所述電源8與單片機9、驅(qū)動模塊10相連接，所述單片機9與驅(qū)動模塊10相連接，所述驅(qū)動模塊10與直流電機11、步進電機12相連接。其中，所述單片機9與無線模塊14連接，運動控制計算機1與無線模塊13連接，所述運動控制計算機1和單片機9通過無線模塊14、13無線連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果為，1.平臺基于變結(jié)構(gòu)履帶，通過性增強；2.無線控制方式，適用于狹窄空間；3.電路功耗低，連續(xù)工作時間長；4.步進電機控制精確，準(zhǔn)確調(diào)整履帶形狀；5.驅(qū)動能力強，可基于平臺加裝附加設(shè)備；6.無線模塊數(shù)據(jù)傳輸可靠，增加了平臺可靠性。附圖說明圖1為本申請的移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請移動平臺的電路連接圖；圖3為本申請移動平臺的工作流程示意圖；圖4為本申請移動平臺的抗傾翻能力分析圖；圖5為本申請移動平臺的履帶變形越障過程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本技術(shù)作進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。應(yīng)當(dāng)說明的是，本申請中所述的“連接”和用于表達(dá)“連接”的詞語，如“相連接”、“相連”等，既包括某一部件與另一部件直接連接，也包括某一部件通過其他部件與另一部件相連接。需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、部件或者模塊、組件和/或它們的組合。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本技術(shù)是基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺，如圖1所示，移動平臺由平臺機身前部2和平臺機身后部3以鉸接方式組合而成，前部2可在步進電機12驅(qū)動下，繞鉸接點轉(zhuǎn)動，機身左右各裝有三個等直徑輪，前輪4裝于前部，中輪5與后輪6裝于后部，其中前輪4、中輪5為導(dǎo)輪，沒有動力輸入。后輪6為平臺行走驅(qū)動輪，通過聯(lián)軸器與直流電機11輸出軸剛性連接，直流電機11為平臺提供水平移動動力。履帶7繞在三個輪子上，當(dāng)前部2在步進電機12驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時，則單側(cè)三個輪子彼此相對位置發(fā)生變化，履帶形狀發(fā)生改變，同時平臺重心也發(fā)生改變。本申請的平臺電路連接如圖2所示，主要電氣部件包括控制計算機、無線串口模塊、單片機、直流電機驅(qū)動器、步進電機驅(qū)動器、電源。其中，所述平臺機身后部3設(shè)置有電源8、單片機9、驅(qū)動模塊10，所述電源8與單片機9、驅(qū)動模塊10相連接，所述單片機9與驅(qū)動模塊10相連接，所述驅(qū)動模塊10與直流電機11、步進電機12相連接，所述單片機9與無線模塊14連接，運動控制計算機1與無線模塊13連接，所述運動控制計算機1和單片機9通過無線模塊14、13無線連接。本申請的工作流程如圖3所示，系統(tǒng)上電后，操作人員通過控制計算機鍵盤輸入指令，指令經(jīng)過控制軟件處理，而后通過無線串口模塊發(fā)送至單片機。單片機接受到指令后，對指令進行判斷，若為驅(qū)動平臺水平運動的信號，則單片機控制直流電機運行，實現(xiàn)平臺前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及變速等行為；若判斷接收到的為調(diào)整履帶結(jié)構(gòu)指令，則單片機控制步進電機正傳或反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)履帶結(jié)構(gòu)調(diào)整。本申請中，變結(jié)構(gòu)履帶移動平臺提高通過性的原理：1、提高抗傾翻能力。如圖4所示為移動平臺抗傾翻分析，分為縱向和橫向分析。圖中O1、O2為平臺與障礙物接觸點在水平面的投影點，K為平臺質(zhì)心平臺通過障礙物時不發(fā)生傾翻的條件是：質(zhì)心K在水平面投影落在O1O2內(nèi)。分析平臺縱向通過障礙物可知，履帶固定式移動平臺由于結(jié)構(gòu)已經(jīng)固定，質(zhì)心位置不可改變，可通過障礙物的高度為固定的。本技術(shù)的變結(jié)構(gòu)履帶移動平臺可通過改變前后部分相對位置來改變質(zhì)心位置，進而當(dāng)平臺通過障礙物時調(diào)整質(zhì)心位置，使平臺不致發(fā)生傾翻。2、提高通過能力。如圖5所示為平臺縱向通過障礙物過程示意圖，圖中皆以右向為前進方向，N1、N2為平臺與地面和障礙物接觸點。平臺可通過障礙物的條件為：平臺質(zhì)心K在水平面投影落在平臺與障礙物接觸點N2投影點的右側(cè)。此時平臺在重力作用下繞N2點沿前進方向傾翻，最終通過障礙物。本技術(shù)基于變結(jié)構(gòu)基于變結(jié)構(gòu)履帶，縱向通過障礙物時，如圖5所示，可調(diào)整履帶形狀和質(zhì)心位置，使平臺不發(fā)生向后傾翻的情況，同時通過實時向前調(diào)整質(zhì)心位置，使平臺質(zhì)心更容易越過N2點，即增強了平臺通過性。以上所述僅是本技術(shù)的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本技術(shù)的保護范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺，其特征在于：所述移動平臺包括以鉸接方式連接的平臺機身前部(2)和平臺機身后部(3)，所述平臺機身左右各裝有三個等直徑輪，裝于平臺機身前部(2)的前輪(4)、平臺機身后部(3)的中輪(5)和后輪(6)；所述前輪(4)、中輪(5)為履帶導(dǎo)輪，后輪(6)為平臺行走驅(qū)動輪，所述前輪(4)、中輪(5)、后輪(6)通過履帶(7)連接；設(shè)置在平臺機身后部(3)的步進電機(12)驅(qū)動平臺機身前部(2)在平臺機身縱向平面繞鉸接點轉(zhuǎn)動，前、中、后三輪相對位置改變，調(diào)節(jié)履帶形狀結(jié)構(gòu)；設(shè)置在平臺機身后部(3)的直流電機(11)驅(qū)動后輪(6)轉(zhuǎn)動。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于變結(jié)構(gòu)履帶的無線操控移動平臺，其特征在于：所述移動平臺包括以鉸接方式連接的平臺機身前部(2)和平臺機身后部(3)，所述平臺機身左右各裝有三個等直徑輪，裝于平臺機身前部(2)的前輪(4)、平臺機身后部(3)的中輪(5)和后輪(6)；所述前輪(4)、中輪(5)為履帶導(dǎo)輪，后輪(6)為平臺行走驅(qū)動輪，所述前輪(4)、中輪(5)、后輪(6)通過履帶(7)連接；設(shè)置在平臺機身后部(3)的步進電機(12)驅(qū)動平臺機身前部(2)在平臺機身縱向平面繞鉸接點轉(zhuǎn)動，前、中、后三輪相對位置改變，調(diào)節(jié)履帶形狀結(jié)構(gòu)；設(shè)置在平臺機身后部(3)的直流電機(11)驅(qū)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張衛(wèi)鋒，邊浩然，張帥，楊明，曾繁琦，張谷雨，唐粵清，
申請(專利權(quán))人：中國人民解放軍軍事交通學(xué)院，
類型：新型
國別省市：天津,12